JPH01266295A - 木材パルプの漂白前処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は木材パルプの漂白前処理方法に関し、詳しくは
機械パルプ（ＭＰ）、グランドパルプ（ＧＰ）、リファ
イナーグランドパルプ（ＲＧＰ）　、サーモメカニカル
パルプ（ＴＭＰ＞　、化学的機械パルプ（ＣＧＰ）など
の高収率パルプを過酸化物系の漂白剤を用いて漂白する
に先立ち、漂白前処理剤として特定の水溶性共重合体を
用いることを特徴とする漂白前処理方法に関する。

（従来の技術） 木材パルプ例えば機械パルプ（ＭＰ）、グランドパルプ
（ＧＰ）　、リファイナーグランドパルプ（ＲＧＰ）、
サーモメカニカルパルプなどの高収率パルプは、過酸化
水素、過酸化ナトリウム、過酢酸などの過酸化物系の漂
白剤を用いて漂白されている。

しかし、これらの過酸化物系漂白剤は、漂白時に木材パ
ルプより溶出してくる或いは用水中に存在するＭｎ　％
　ＣＵ、Ｆｅ　、Ｎｉ　％　Ｃｏ等の多価金属の触媒作
用により分解して無駄に消費されるため、これら多価金
属の悪影響を除去するために漂白に先立ち木材パルプの
前処理が行われている。

この前処理は、一般に水および前処理剤からなる前処理
浴に常温〜７０℃以下の温度で木材パルプを浸漬後、脱
水することにより行われている。

従来使用されている前処理剤としては、例えばエチレン
ジアミンテトラ酢ｉｌｌ　（ＥＤＴＡ）・ジエチレンジ
アミンペンタ酢酸（ＤＴＰＡ）・ニトリロトリ酢１！Ｉ
（ＮＴＡ）・ジエチレントリアミンペンタメチレンリン
Ｍ　（ＤＴＰＭＰＡ）などのアミノカルボン酸塩、トリ
ポリリン酸塩などの縮合リン酸塩などが用いられている
。

しかし、アミノカルボン酸系の漂白前処理剤は、効果が
低く、また高価で比較的毒性が強いためにその使用が著
しく制限されている。また、縮合リン酸系の漂白前処理
剤は、排水として河川等を通じ海に流出した場合に赤潮
の原因物質となる。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、過酸化水素・過酸化ナトリウム・過炭酸塩・
過ホウ酸塩・過酢酸・オゾンなどの過酸化物系漂白剤を
用いて木材パルプを漂白するに先立ち、比較的低添加ｍ
でも著しい前処理効果を発揮する安価で毒性の少ない特
定の前処理剤を用いることによって、従来の前処理剤が
有していた上記問題点を克服しうる木材パルプの漂白前
処理方法を提供するものである。

（課題を解決するための手段及び作用）本発明は、木材
パルプを過酸化物系漂白剤により漂白するに先立ち、漂
白前処理剤として、アクリル酸・メタクリル酸及びこれ
らの塩類から選ばれた不飽和モノカルボン酸系単量体５
０〜９９．９モル％並びにスルホン酸基含有単量体及び
これらの塩類から選ばれた不飽和スルホン酸系単量体０
、１〜５０モル％の範囲の割合で用いて得られた分子量
が１．　ＯＯＯ〜８０．　ＯＯＯの水溶性共重合体（Ｉ
）を、絶乾パルプに対して０．０５〜１重量パーセント
借用いることを特徴とする木材パルプの漂白前処理方法
に関するものである。

水溶性共重合体（Ｉ）を漂白前処理剤として用いた場合
に優れた前処理効果が発現する理由は明確ではないが、
次のように推察されている。すなわら、水溶性共重合体
（Ｉ）を漂白前処理剤として用いると、木材パルプ中に
存在するＭｎ　、　Ｃｕ　。

１”ｅ、Ｎｉ、ｃｏ等の多価金属を前処理浴中に溶出あ
るいは懸濁させた後に脱水で除去できる結果、面処理工
程に続く漂白工程での多価金属の悪影響が少なくなるた
めであろうと推察される。

本発明に用いられる水溶性共重合体（Ｉ）を得るための
原料単ｍ体の１つである不飽和モノカルボン酸系単面体
としては、アクリル酸、メタクリル酸あるいはこれらの
１価金属、２価金属、アンモニア、有機アミンによる部
分中和物や完全中和物などをあげることができる。１価
金属としてはナトリウム、カリウム等があげられ、２価
金属としては、カルシウム、マグネシウム、亜鉛等があ
げられる。また、有機アミンとしてはモノメチルアミン
、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミ
ン、ジエチルアミン、トリメチルアミン等のアルキルア
ミン類；モノエタノールアミン、ジェタノールアミン、
トリエタノールアミン、モノイソプロパツールアミン、
ジメチルエタノールアミン等のアルカノールアミン類；
ピリジン等をあげることができる。なかでも安価かつ工
業的に入手しやすいナトリウムが最も好ましい。

また、本発明に用いられる水溶性共重合体（１）を４５
Ｆ’８ための原料単量体のもう一方である不飽和スルホ
ン酸系単量体としては、例えばビニルスルホン酸、アリ
ルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン
酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン
酸、３−アリロキシ−２−ヒドロキシブロバンスルホン
酸、スルホエチル（メタ）アクリ、レート、スルホプロ
ピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシスルホプロ
ピル（メタ）アクリレート、スルホエチルマレイミド等
のスルホン酸基含有単量体あるいはそれらの１価金属、
２価金属、アンモニア、有機アミンによる部分中和物や
完全中和物などをあげることができる。１価金属として
はナトリウム、カリウム等があげられ、２価金属として
は、カルシウム、マグネシウム、亜鉛等があげられる。

また、有機アミンとしてはモノメチルアミン、ジメチル
アミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチ
ルアミン、トリエチルアミン等のアルキルアミン類：モ
ノエタノールアミン、ジェタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、モノイソプロパツールアミン、ジメチルエ
タノールアミン等のアルカノールアミン類；ピリジン等
をあげることができる。なかでも安価かつ工業的に入手
しやすいナトリウムが最も好ましい。

本発明に用いられる水溶性共重合体（Ｉ）を得るには、
これら原料不飽和モノカルボン酸系単量体並びに不飽和
スルホン酸系単量体を公知の技術で重合すればよい。例
えば水溶液重合の場合、過ｌｉｉ！！酸ナトリウム、過
硫酸カリウム等の過硫酸塩；過酸化水素、２，２′−ア
ゾビス（２−アミジノプロパン）塩酸塩、４，４′−ア
ゾビス−４−シアノバレリン酸等の水溶性アゾ化合物な
どを重合触媒として常法により製造することができる。

ま、ｌ、メタノール、イソプロピルアルコール等のアル
コール系、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテ
ル系、ベンゼン、キシレン、トルエン等の芳香族系また
はメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケ
トン系などの有機溶剤中での重合の場合、過酸化ベンゾ
イル、過酸化ラウロイル、過酢酸等の有機過酸化物系：
アゾビスイソブチロニトリル、２．２′−アゾビス（４
−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）等の油
溶性アゾ化合物などを重合触媒として常法により製造す
ることができる。

また、水溶性共重合体（Ｉ）を得るに際し、本発明の効
果を損なわない範囲で、不飽和モノカルボン酸系単量体
並びに不飽和スルホン酸系単機体と共重合可能な他の単
量体を共重合することは勿論可能である。共重合可能な
他の単量体としては、例えば（メタ）アクリルアミド、
ｔ−ブチル（メタ）アクリルアミドなどのアミド系単量
体；（メタ）アクリル酸エステル、スチレン、２−メチ
ルスチレン、酢酸ビニルなどの疎水性単量体；３−メチ
ル−３−ブテン−１−オール（イソプレノール）、３−
メチル−２−ブテン−１−オール（プレノール）、２−
メチル−３−ブテン−２−オール（イソプレンアルコー
ル）、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ポ
リエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリ
プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリ
エチレングリコールモノイソブレノールエーテル、ポリ
プロピレングリコールモノイソプレノールエーテル、ポ
リエチレングリコールモノアリルエーテル、ポリプロピ
レングリコールモノアリルエーテル、グリセロールモノ
アリルエーテル、α−ヒドロキシアクリル酸、Ｎ−メチ
ロール（メタ）アクリルアミド、グリセロールモノ（メ
タ）アクリレート、ビニルアルコールなどの水酸基含有
不飽和単量体；ジメチルアミンエチル（メタ）アクリレ
ート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド
などのカチオン性単量体：（メタ）アクリロニトリルな
どのニトリル系単量体；（メタ）アクリルアミドメタン
ホスホン酸、（メタ）アクリルアミドメタンホスホン酸
メチルエステル、２−（メタ）アクリルアミド−２−メ
チルプロパンホスホン酸などの含リン単量体；エチレン
、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン、α−アミレ
ン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ブテン
（α−イソアミレン）、１−ヘキセン、１−ヘプテンな
どのα−オレフィン系単量体：クロトン酸；マレイン酸
、フマール酸、イタコン酸、シトラコン酸、アコニット
酸などの不飽和ジカルボン酸系単量体などを挙げること
ができる。

水溶性共重合体（Ｉ）の分子量としては、１、　ＯＯＯ
〜８０．　ＯＯＯの範囲のものが有効に用いられる。こ
の分子量範囲を外れたものは前処理効果が充分でない。

本発明では、水溶性共重合体（Ｉ）を絶乾パルプに対し
て０．０５〜１重量パーセント量の使用最で用いる。使
用量が前記範囲より少ないと、充分な前処理効果が得ら
れない。また、使用量を前記範囲より多くしても、増聞
に見合った前処理効果が得られず、逆に排水のＣＯＤ負
荷が増加するため好ましくない。

なお、本発明を実施するに際し、水溶性共重合体（Ｉ＞
は、従来使用されてきたアミノカルボン酸塩、縮合リン
酸塩などの漂白前処理剤と併用することは勿論可能であ
る。

また、本発明の漂白前処理方法は、高収率パルプに対し
て有効であるだけでなく、例えばＩＩＲＩパルプ（ＤＩ
Ｒ＞、クラフトパルプ（ＫＰ）、ソーダパルプ（ＡＰ）
などの各種木材パルプの漂白前処理方法としても有効で
ある。

（実　施　例） 以下、実施例をもって本発明を具体的に説明するが、本
発明はこれらの例に限定されるものではない。なお、例
中の部および％はそれぞれ重量部および重量％を示す。

実施例　１ 容ｆｌ１５Ｊのビーカーに未晒しグランドパルプを絶乾
Ｉｌｌとして３０部、温度５０℃の水３０００部および
前処理剤として平均分子量が２０．　ＯＯＯのアクリル
酸／３−アリロキシ−２−ヒドロキシプロパンスルボン
酸（モル比７５／２５）共重合体ナトリウム塩０．０６
部（対パルプ０．２％）を加え、５０℃で１５分間撹拌
した。次いでパルプをＮａ　２　Ｆｐ紙で濾過して前処
理浴から分離した後、パルプに水１５００部を通液した
後に脱水した。

このように前処理して得たパルプを容ｆｆ１５００ｄの
ビーカーにとり、最終的にパルプ濃度が１２％になるの
に必要な水、過酸化水素４％（対パルプ）、３号ケイ酸
ナトリウム３％（対パルプ）および水酸化ナトリウムを
加えて、ｐＨ１１，１とした。

これをポリエチレン袋に移し替え、水分が蒸発しないよ
うに入口を折返した後、予め６０℃に調整されたウォー
ターバスにて３時間熱処理して漂白を行った。

漂白されたパルプを４２０メツシユか布で濾過・脱水し
た。炉液中の残存過酸化水素１１１度測定を行って過酸
化水素消費率を調べ、その結果を第１表に示した。

漂白パルプの一部を３％に希釈し、亜硫酸水を用いてｐ
Ｈ４，０に調整して得たパルプスラリーを用いて、ＴＡ
ＰＰＩ標準法により２枚の手抄きシートを作成し、風乾
後ハンター白色度計により白色度を測定した。得られた
結果を第１表に示した。

実施例２〜１１ 実施例１で用いたアクリル！！２／３−アリロキシ＝２
−ヒドロキシプロパンスルホン酸（モル比７５／２５　
）共重合体ナトリウム塩の代りに第１表に示した水溶性
共重合体（Ｉ）を用いた他は実施例１と全く同様にして
、過酸化水素消費率および手抄きシートの白色度を測定
した。得られた結果を第１表に示した。

第　　　　　１　　　　　表 比較例　１〜１１ 実施例１で用いたアクリル酸／３−アリロキシ−２−ヒ
ドロキシプロパンスルホン酸（モル比７５／２５）共重
合体ナトリウム塩の代りに第２表°に示した漂白前処理
剤を用いた他は実施例１と全く同様にして、過酸化水素
消費率および手抄きシートの白色度を測定した。得られ
た結果を第２表に示した。

第　　　　　　２　　　　　表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、木材パルプを過酸化物系漂白剤により漂白するに先
   立ち、漂白前処理剤として、アクリル酸・メタクリル酸
   及びこれらの塩類から選ばれた不飽和モノカルボン酸系
   単量体５０〜９９．９モル％並びにスルホン酸基含有単
   量体及びこれらの塩類から選ばれた不飽和スルホン酸系
   単量体０．１〜５０モル％の範囲の割合で用いて得られ
   た分子量が１，０００〜８０，０００の水溶性共重合体
   （ I ）を、絶乾パルプに対して０．０５〜１重量パー
   セント量用いることを特徴とする木材パルプの漂白前処
   理方法。 ２、木材パルプが高収率パルプである請求項１記載の漂
   白前処理方法。